小阻值电阻辅助测量电路

只看该作者 · 2018-5-4 10:37

小阻值电阻辅助测量电路

实际工作中受精度限制，往往无法精确测量出这些电阻的具体阻值，也无法判断出它们的一致性如何，常常为此感到困难。为此，试制做如图1所示的辅助电路，结合万用表的直流低电压挡(200mV、2V、20V)，实现对小阻值电阻的精确测量。

　　工作原理：通过恒流源给被测电阻RX加一定的电流，再用万用表测量Rx两端的电压，所测的电压值除以流过被测电阻Rx的恒定电流，即可得出被测电阻的阻值。理论上流过待测电阻的电流越大，越易于精确测出小阻值电阻Rx的阻值，但电流过大，一是会引起恒流源严重发热，影响电流的稳定性，导致所测阻值不准;二是小功率电阻不允许过大的电流流过。为此本电路选用LM317(U1)和电阻R1、R2、电位器RP1一起构成简单的100mA的恒流源。

　　由运算放大器U2A和U2B及R7、R8、RP2(精密电位器)构成电压放大电路，对被测电阻两端的电压进行10倍放大，这样数字万用表从C、D两点测得的电压值就可以与被测电阻RX的阻值相对应(1mV对应1mΩ，1V对应1Ω)。

　　为了提高放大器的稳定度和精度，用u4和u5为运放提供对称的+5V工作电源。U3以及电阻R3构成2.5v参考电位电路，通过R4及精密电位器RP3给运放U2B的同相端施加合适的电位，用于抵消由于电流流经测试笔1和测试笔2引线以及接触电阻所产生的电压降。

　　制作与调试：按图1所示在一块面包板上焊接出辅助电路板.如图2所示。制作过程中需要注意以下几点：

　　(1)地线需汇接于图1所示的B点，以免流过被测电阻Rx的“大电流”影响运放工作。

　　(2)U4 (78L05)和u5(79L05)应选取输出电压数值一致的管子，保证运放工作电压±5V对称。

　　(3)电阻R7和R8需仔细挑选，确保其阻值一致性好。

　　(4)电路选用了计算机开关电源的±12V做电源.因此LM317发热量较大，需加装合适的散热器，这也是本电路的缺陷。

　　调试步骤：第一步，调整恒流源电流。将数字万用表置于直流200mA挡.串接于A、B之间，加电后仔细调节电位器RP1.使万用表的读数稳定在100mA。第二步.调整放大电路的放大倍数。首先将A、B两点短接，然后将数字表(200mV电压挡)接到电位器RP3的中心脚与地之间，加电后调节精密电位器RP3.使万用表的读数为100mV，再将万用表接到C、D之间.仔细调节精密电位器RP2，使万用表的读数稳定到1V。第三步，归零调整。断电的情况下，断开上一步连接在A、B之间的短路线，加电后将测试笔1和测试笔2碰在一起，仔细调节精密电位器RP3.使c、D两点之间的电压尽量为0mV.实际操作中调到0mV比较困难.但可以调整到3mv-6mV，这样可以保证所测电压精度小于10mV(对应于10mΩ)。